汽车的功率平衡
汽车理论名词解释与简答题
二．名词解释1.汽车的动力性：指在良好路面上直线行驶时由汽车受到的纵向外力决定的、所能达到的平均行驶速度。
评价指标:最高车速、加速时间及最大爬坡度2.汽车的后备功率：将发动机功率Pe与汽车经常遇到的阻力功率之差。
公式表示为（Pf Pw）Pe-ηt3.附着力：地面对轮胎切向反作用力的极限值4.汽车功率平衡图：若以纵坐标表示功率，横坐标表示车速，将发动机功率、经常遇到的阻力功率对车速的关系曲线绘在坐标图上，即得功率平衡图。
5.汽车的驱动力图：一般用根据发动机外特性确定的驱动力与车速之间的函数关系曲线Ft—Ua来全面表示汽车的驱动力，称为汽车的驱动力图。
6.最高车速：在水平良好的路面（混凝土或沥青）上汽车能达到的最高行驶车速。
7.发动机特性曲线：将发动机的功率Pe、转矩以及燃油消耗率与发动机曲轴转速n之间的函数关系以曲线表示，则此曲线称为发动机转速特性曲线或简称为发动机特性曲线。
8.附着率：汽车直线行驶状态下，充分发挥驱动力作用时要求的最低附着系数。
9.等速百公里燃油消耗量：汽车在一定载荷下，以最高挡在水平良好路面上等速行驶100km的燃油消耗量。
10.汽车的燃油经济性：在保证动力性的条件下，汽车以尽量少的燃油消耗量经济行驶的能力。
11.等速百公里燃油消耗量曲线：常测出每隔10km/h或20km/h速度间隔的等速百公里燃油消耗量，然后在图上连成曲线12.汽车比功率：单位汽车总质量具有的发动机功率13.同步附着系数：（实际前后制动器制动力分配线）线与（理想前后轮制动器制动力分配曲线）I曲线交点处的附着系数14.I曲线：前、后车轮同时抱死时前、后轮制动器制动力的关系曲线15.制动效能：在良好路面上，汽车以一定初速制动到停车的制动距离或制动时汽车的减速度。
它是制动性能最基本的评价指标。
16.汽车的制动性：汽车行驶时能在短距离内停车且维持行驶方向稳定性和在下长坡时能维持一定车速的能力17.地面制动力：由制动力矩所引起的、地面作用在车轮上的切向力。
汽车理论2——附着条件与功率平衡
WBcos b T t L L WBcos b T t L L Tjw2 m2 du dt GW2sin Tf2 从动轮 FZ2
驱动轮
FP2 FX2
Tf2
汽车行驶的附着条件与汽车的附着 率
FZ2 FX2
从动轮受力图
Fp2
du = m2 dt + Gw2 sinα + FX 2
FX 2r = Tf 2 +Tjw2
汽车行驶的附着条件与汽车的附着 率
中，令
du i = 0, = 0 dt
可得到高速行驶时的后轮驱动汽车的驱动轮的 附着率
Cϕ2 =
Ff 1 + Fw FZs2 − FZw2
汽车行驶的附着条件与汽车的附着 率
高速行驶时后轮法向反作用力与切向 反作用力随车速的变化曲线
FZ2 5000 4000
N
CLr=0
CLr=0.15 CLr=0.28
Tt 2 Ψ= Tt1 +Tt 2
前轮驱动的汽车 Ψ =0， 后轮驱动的汽车 Ψ =1
汽车行驶的附着条件与汽车的附着 率
根据Ψ 值，忽略滚动阻力、空气阻力与 旋转质量的影响，前后轮的切向反作用 力
1 du ) g dt 1 du ) FX 2 = ΨG(sinα + g dt
FX1 = (1−Ψ)G(sinα +
−FZw2 +G
rf cosα L
汽车行驶的附着条件与汽车的附着 率
hg b FZs1 = G( cosα − sinα) L L
hg a FZs2 = G( cosα + sinα) L L
静态轴荷的法向反作用力，由汽车重力分配 到前、后轴的分量产生。
汽车动力学
1
加速时间由积分计算或图解积分求出。 用图解积分法时，将a-ua曲线转为1/a-ua曲线，曲线 下两个速度区间的面积表示通过此速度区间的加速时间； 常将速度区间分为若干间隔，通过确定面积△1、△2…来 计算总加速时间。
BJ1040轻型载货汽车加速 时间曲线
2. 汽车爬坡能力的确定 在良好路面上克服Ff+Fw后用来克服坡度阻力时所能爬 上的坡度。此时，du/dt=0，即 Fi = Ft - ( Ff + Fw ) 紧凑型轿车的爬坡度曲线 以Gsinα作为坡度阻力， 代入表达式，得：
汽车驱动力-行驶 阻力平衡图 表征不同车 速时驱动力和行驶 阻力之间的关系。 特征点：最高车速 最高车速， 最高车速 仅有滚动阻力和空 气阻力。 小于最高车 速时，汽车可用剩 余驱动力加速或爬 坡。 需等速行驶 时，发动机可工作 在部分负荷特性。
1. 汽车加速能力的评价 在水平良好路面上行驶时能产生的加速度：不易测量。 加速时间：用直接档行驶时，由最低稳定速度加速到一 定距离或80% umax所需时间。 汽车加速度：
第1节 汽车动力性指标
从获取尽可能高的平均速度考虑，动力性指标有： 最高车速 加速பைடு நூலகம்间 最大爬坡度
1.最高车速uamax
在水平良好的路面上汽车能达到的最高行驶速度（km/h）。
2.加速时间t
表示汽车的加速能力。常用： 原地起步加速时间：汽车以1档或2档起步，并以最大加速强度 换至最高档后达到某一距离（0 402.5m或0 400m）或车速 （0 96.6km/h或0 100km/h）所需要的时间（s）。
二、汽车的行驶阻力
汽车行驶时的各种阻力： 滚动阻力——以符号Ff表示； 空气阻力——以符号Fw表示； 坡度阻力——以符号Fi表示； 加速阻力——以符号Fj表示； 因此汽车行驶的总阻力为： ∑F=Ff+Fw+Fi+Fj
汽车理论名词解释
19、 I曲线：前、后车轮同时抱死时前、后轮制动器制动力的关系 曲线。
20、 侧偏力：地面作用于车轮的侧向反作用力。 21、 汽车的平顺性：保持汽车在行驶过程中产生的振动和冲击环境
对乘员舒适性的影响在一定界限之内。(保持汽车在行驶过程中 乘员所处的振动环境具有一定舒适程度和 保持货物完好的性 能。) 22、 汽车的通过性：指它能以足够高的平均车速通过各种坏路和无 路地带（如松软地面、凹凸不平地面等）及各种障碍（如陡 坡、侧坡、壕沟、台阶、灌木丛、水障等）的能力。 23、 汽车的制动性：汽车行驶时能在短距离内停车且维持行驶方向 稳定性和在下长 24、 坡时能维持一定车速的能力。 25、 汽车的功率平衡图：若以纵坐标表示功率，横坐标表示车速， 将发动机功率Pe、汽车经常遇到的阻力功率（Pf+Pw)/ηt 对车速 的关系曲线绘在坐标图上，即得汽车功率平衡图。 26、 稳态横摆角速度增益（转向灵敏度）：稳态横摆角速度与前轮 转角之比。 27、 汽车的最高车速Umax：在水平良好的路面上汽车能达到的最高 行驶车速。 28、 压力阻力：作用在汽车外形表面上的法向压力的合力在行驶方 向上的分力。 29、 复合动力的电力驱动装置 30、 汽车的最小离地间隙：汽车满载、静止时，支承平面与汽车上 的中间区域最低点之间的距离。 31、 汽车的燃油经济性：在保证动力性的条件下，汽车以尽量少的 燃油消耗量经济行驶的能力。 32、 附着率：汽车直线行驶状况下，充分发挥驱动力作用时要求的 最低附着系数。 33、 β线：前、后制动器制动力之比为固定值时，前轮制动 器制动 力与汽车总制动器制动力之比。（不少两轴汽车的前、后制动 器制动力为一固定比值。设Fµ1为前轮制动器制动力，Fµ2为后 轮制动器制动力，Fµ=Fµ1+Fµ2为总制动器制动力，则 β=Fµ1/Fµ为制动器制动力分配系数。Fµ2=（1−β/β）Fµ1的函 数曲线为一条过坐标原点的直线，斜率为1−β∕β。即实际前、
汽车驱动力平衡方程式
汽车驱动力平衡方程式英文回答：The equation for the balance of driving forces in a car can be expressed as follows:F_drive = F_friction + F_drag + F_gravity.Where:F_drive is the driving force generated by the car's engine.F_friction represents the frictional force between the tires and the road surface.F_drag is the aerodynamic drag force acting on the car.F_gravity is the force due to gravity.The driving force, F_drive, is generated by the car's engine and is responsible for propelling the car forward.It is determined by factors such as the engine power, torque, and transmission efficiency.The frictional force, F_friction, is the force between the tires and the road surface that allows the car to move forward. It is influenced by factors such as the type of tires, road conditions, and the weight of the car.The aerodynamic drag force, F_drag, is the resistance encountered by the car due to the air flowing around it. It is affected by the car's shape, speed, and the air density.A more streamlined car will experience less drag, allowing for better fuel efficiency.The force due to gravity, F_gravity, is the force exerted on the car by the Earth's gravitational pull. It is dependent on the mass of the car and the acceleration due to gravity.To achieve a balanced driving force, the sum of theseforces should equal zero. This means that the driving force generated by the engine should be equal to the combined frictional force, aerodynamic drag force, and force due to gravity. When the driving force is greater than the sum of these forces, the car accelerates. Conversely, when the driving force is less than the sum of these forces, the car decelerates.In summary, the balance of driving forces in a car is crucial for maintaining control and achieving efficient propulsion. It is influenced by various factors such as engine power, tire-road friction, aerodynamic drag, and gravity. By understanding and optimizing these forces, car manufacturers can design vehicles that provide optimal performance and fuel efficiency.中文回答：汽车驱动力平衡方程式可以表示为：F_drive = F_friction + F_drag + F_gravity.其中：F_drive 是汽车发动机产生的驱动力。
汽车功率平衡
良好的功率平衡是确保汽车稳定 、安全和高效运行的关键，有助 于提高车辆性能、降低油耗和减 少机械磨损。
功率平衡与汽车性能的关系
1 2
3
加速性能
功率平衡直接影响到汽车的加速表现，合理的功率分配能够 使车辆在加速过程中更加平稳，减少打滑和轮胎空转现象。
操控稳定性
通过优化功率平衡，可以改善汽车的操控稳定性，提高车辆 在行驶过程中的抗侧风能力、操控响应和行驶轨迹。
传动系统功率平衡的优化建议
为了优化传动系统功率平衡，可以采 取一系列措施，例如定期检查和调整 传动系统部件的间隙和磨损情况，以 确保其正常运转。
此外，驾驶员应该养成良好的驾驶习 惯，避免急加速、急刹车等操作，以 减少对传动系统的冲击和磨损。同时， 选择适合自己驾驶习惯和行驶路况的 汽车也很重要。
04
THANKS
经济性
合理的功率平衡有助于降低汽车的油耗，提高燃油经济性， 减少运行成本。
功率平衡的原理
发动机特性
根据发动机的转速、扭矩和功率特性，结合车辆的运行工况，合理调整发动机的输出功率。
传动系统匹配
通过选择合适的变速器和传动比，实现发动机功率与车轮驱动功率的有效传递，同时考虑传动效 率与动力响应。
制动系统协同
汽车底盘功率平衡
底盘功率平衡原理
底盘功率平衡是汽车底盘各系统间功 率匹配和优化的过程，旨在实现汽车 动力性能、操控性能和燃油经济性的 最佳表现。
底盘功率平衡通过合理分配发动机、 变速器、传动轴、差速器和轮胎等部 件的功率，使各部件在最佳工作状态 下运行，从而提高汽车的整体性能。
底盘功率平衡的实现方法
济性。
03
提升驾驶性能
控制系统能够根据驾驶者的意图和车辆状态，合理分配发动机和电机的
汽车的功率平衡图
CD Ava3 76140
Giva 3600
δGva 3600g
dv dt
功率平衡图
以汽车行驶速度为横坐标， 以功率为纵坐标的坐标系内， 将发动机功率Pe及汽车在良好 水平路面上等速行驶时消耗的 阻力功率（Pf+Pw)/ηm对车速 的关系曲线给出而得到。
利用汽车的功率平衡图分 析某些动力性问题更为方便。
式中：F——作用于汽车的力，N； va——汽车行驶速度，m/s
1000——换算系数，1000N•m/s=1000W=1kW 如果va以km/h为单位，则上式
P Fva Fva （ kW)
3.61000 3600
设汽车重力为G，以N为单位，车速va以km/h为单位， 则各种阻力功率的计算公式：
滚动阻力 消耗功率
高速行驶时，汽车主要 克服空气阻力功率。
对于轿车 在80km/h时，空气阻力 等于Ff 100km/h时，Fw占总阻 力的70%。
功率平衡图确定汽车的动力性
（1）汽车的最高速度（va,max) 良好水平路面 最高速度
dv 0 , i 0 dt
Pe
Pf Pw
m
最高档的发动机功率Pe与 (Pf+Pw)/ηm曲线交点对应的车 速即为汽车的最高车速va,max 。
后备功率
发动机功率与滚动阻力和 空气阻力消耗的发动机功 率的差值是后备功率。
Pe
1
m
(Pf
Pw
)
➢后备功率用于加速和
汽车功率平衡
Pf Pw
t
I II III
IV 部分油门开度
Partly gas pedal
a
后备功率
reserve power
b
c
速度ua, km/h Speed ua, km/h
ua uamax
4/120
功率平衡图的进一步说明
☆挡位不同时，功率对应的车速范围不同，但功率大小不变，只 是各挡功率曲线对应的车速位置不同；低挡时车速低，速度 变化区域窄；高挡时车速高，所占速度变化区域大。
Definition: let vertical coordinate as the power, horizontal coordinate as MV speed, draw diagrams of the engine power and the resistance power to coordinate system in the right angle, then get the equilibrium diagram of power.
Pe
1
t
(mgf
cos
mg sin
CD Aua2 21.15
m
du) dt
ua 3600
1 ( mgfua cos mgua sin CD Aua3 mua d u )
t 3600
3600 76140 3600 d t
3/120
有效功率, kW Brake Power , kW
Pe
a a
6/120
后备功率定义：reserve power definition
Ps
Pe
1
t
(Pf
Pw )
后备功率是发动机功率与常见阻力功率之差。汽车后备功
电池包发热功率报告
电池包发热功率报告1、等速工况分析等速状况下，汽车功率平衡方程为：P——电机功率；ɳ——传递效率；m——汽车整备质量；g——重力加速度；f——滚动阻力系数；——风阻系数；CdA——迎风面积；V——最高车速；整车参数如图：〔整车整备质量取2023kg〕动力电池系统参数系统电压电压范围345.6V 268.8~403.2V持续车速〔km/h〕整车额定功率〔kW〕电池包输出电流倍率120 20 0.5C180 60 1.5C240 110 3C300 200 5C如上两个表格所示为各对应持续车速下对应电机功率：持续车速为120km/h，对应电机功率为20kW，持续输出电流为58A，为0.5C 放电；持续车速为180km/h，对应电机功率为60kW，持续输出电流为174A，为1.5C 放电；持续车速为240km/h，对应电机功率为110kW，持续输出电流为318A，为3C 放电；持续车速为300km/h，对应电机功率为200kW，持续输出电流为579A，为5C 放电。
整车给定电机额定功率60kW，峰值功率225kW，并且峰值功率输出时间≤10s，峰值输出电流651A，为6C 放电。
因此电池包输出电流为1.5C~6C〔1.5C 对应持续最高车速工况，6C对应峰值功率工况〕。
2、综合工况分析依据整车供给数据，本车最高时速为150km/h,持续最高车速为120km/h，峰值功率225kW 输出时间10S。
分别对应电池包输出电流倍率为1C、0.5C、6C。
依据城市NEDC 工况对电池包发热功率评估如下：NEDC 工况图循环一部〔市区运转循环〕由四个市区运转循环单元组成。
循环单元平均车速：19 km/h最大车速：50km/h循环单元有效行驶时间：195 s每个循环单元理论行驶距离： 1.013 km4 个循环的当量距离：4.052 km循环二部〔市郊运转循环〕由一个市郊运转循环单元组成。
试验期间平均车速：62.6km/h有效行驶时间：400s每个循环理论行驶距离： 6.955km最大车速：120km/h最大加速度：0.833m/s2最大减速度：-1.389m/s2计算过程：〔综合工况下〕汽车功率平衡方程为其中：u为车速；aG 为汽车重力；f 滚动阻力系数；i 坡度正切值；δ旋转质量换算系数；g 重力加速度；du/dt 加速度；为传递效率ɳT一部：最大车速50km/h 对应电流输出倍率为0.2C，最大加速度为1.04m/s2，当车以此加速度进展加速至50km/h 时，对应电池包电流输出倍率为1C。
1.5 汽车的功率平衡
1.5 汽车的功率平衡汽车行驶时，不仅存在驱动力与行驶阻力的平衡关系，而且也存在发动机功率和汽车行驶的阻力功率间的平衡关系。
即发动机发出的有效功率，始终等于机械传动损失与全部运动阻力所消耗的功率。
1.5.1 功率平衡方程汽车运动阻力所消耗的功率，有滚动阻力功率、空气阻力功率、坡度阻力功率及加速阻力功率，它们的表达式为f P W P i P j P 3600cos 10006.3a af f u Gf u F P α=×= 3600sin 3600a a i i u G u F P α== 7614036003a D a W W Au C u F P == dtdu g Gu u F P a a j j 36003600δ== 功率平衡方程为)(11j i W f T T e P P P P P P +++==∑ηη即 2(cos sin 360021.15a D e T u C Au P Gf G m dtααδη=+++)a du 当α较小时，i ≈αsin ，1cos ≈α，上式可写成)15.21(36002dtdu g G Au C Gi Gf u P a D T a e δη+++=1.5.2 功率平衡图及其应用汽车的功率平衡关系也可以用图解法表示。
以纵坐标表示功率，横坐标表示车速，将发动机功率、汽车经常遇到的阻力功率e P )(1W f T P P +η，对应于车速的关系曲线绘在坐标图上，即得到汽车功率平衡图。
图1-20是一紧凑型国产轿车的功率平衡图。
e P a u −，可根据发动发动机功率与行驶车速的关系曲线机外特性及公式00.377a g nr u i i =将发动机转速转换成车速绘得。
可见在不同挡位时，功率的大小不变，只是各挡发动机功率曲线所对应的车速位置不同，且低挡时车速低，所占速度变化区域窄；高挡时车速高，所占变化区域宽。
f P 在低速范围内为一直线，在高速时由于滚动阻力系数f 随车速而增大，且比更快的速率加大；而 则是的三次函数。
《汽车功率平衡图》课件
汽车功率平衡图元素
பைடு நூலகம்发动机
燃油供给系统、空气供给系 统、点火系统、排气系统
传动系统
变速器、差速器
轮胎
汽车功率平衡图分析
1 如何分析汽车功率平衡图？
了解各个部件之间的能量流动关系，从整体上把握汽车性能的分布和平衡。
2 发动机功率与传动效率的关系
发动机的输出功率需要通过传动系统传递到轮胎，传动效率的提升可以增加汽车整体的 性能。
《汽车功率平衡图》PPT 课件
这个PPT课件将为您介绍汽车功率平衡图的概念、分析方法和应用案例，帮助 您更好地理解汽车性能的提升。
概述
汽车功率平衡图是指汽车各个关键部件之间的能量流动关系图，它反映了汽 车整体性能的分布和平衡。
通过了解汽车功率平衡图，我们能够更好地掌握汽车性能的特点，并从中找 出提升汽车性能的关键因素。
汽车功率平衡图的优化可 以进一步提高汽车性能
通过深入理解汽车功率平衡图， 我们可以找到优化方案，提高汽 车的整体性能。
3 如何提高汽车功率平衡图的整体效率？
优化发动机和传动系统的设计、改善轮胎的摩擦性能，可以提高汽车功率平衡图的整体 效率。
案例分析
1
分析汽车功率平衡图
选择一款汽车，深入分析其功率平衡图，
改善整体性能
2
了解各个部件之间的能量流动关系。
通过功率平衡图的分析，找出优化方案，
改善汽车的整体性能，提升驾驶体验。
3
实际应用
通过案例分析，深入理解汽车功率平衡 图的实际应用，掌握提升汽车性能的方 法和技巧。
结论
汽车功率平衡图对汽车性 能有着重要的影响
对汽车制造商和消费者都 有重要意义
通过优化汽车功率平衡图，可以 提升汽车的整体性能和驾驶体验。
汽车理论教案
（２）驱动轮：
Fx2= Fp2+ m2
Fx2r + Iw1 +Tf2= Tt’，Ff2= Tf2/r,Ft’=Tt’/r
Ft’为加速过程中驱动轮上的驱动力（Ft’<Ft）,其大小为：
Ft’ = Fp2+ Ff2+ (m2+ ) …………..(2)
估算方法：
小客车： A=0.94BH
载货汽车： A=1.05BH
公共汽车： A=1.20BH
⑶ CD：（取决于车身主体的流线型）
145°倾角档风玻璃与完全园形车头相比，CD基本相同；
2K形车与短流线型相比，K形车的CD小；
3楔形和负升力翼——减少升力；
4导流板、连接软膜——货车、半挂车等。
（三）坡度阻力：Fi
（1）驱动轮的附着力：
前轮驱动汽车：Fφ1= FZ1φ
后轮驱动汽车：Fφ2= FZ2φ
全轮驱动汽车：Fφ1= FZ1φFφ2= FZ2φ
（2）汽车的附着力：
前轮驱动汽车：Fφ= FZ1φ
后轮驱动汽车：Fφ= FZ2φ
全轮驱动汽车：Fφ= FZφ=FZ1φ+FZ1φ
对前驱动轮Fx1≤FZ1φ
前驱动轮的附着率：Cφ1=
已知汽车加速度为 ，则飞轮和车轮的惯性阻力偶矩为：
车轮：Twj= Iw =
飞轮：Tfj= If = If =
为便于计算，一般把旋转质量的惯性阻力偶矩转化成平移质量的惯性阻力，并以δ作为质量换算系数（δ>1）。
δ = 1 + +
经验公式： δ = 1 +δ1+ δ22
其中，δ1≈δ2=0.03～0.05
汽车功率平衡方程式
汽车功率平衡方程式
1. 汽车功率平衡方程式
汽车功率平衡方程式是解释汽车滑行性能的计算公式，决定汽车滑行性能的主要因素有扭矩、车辆质量、发动机状态等。
汽车功率平衡方程式需要考虑以下元素:
(1)发动机滑行制动力：发动机滑行制动力是指发动机在发动机工作中消耗的能量转化成机械动力时产生的制动力。
通常表现为发动机输出的机械力转化成制动力的工作量。
(2)车轮制动力：车轮制动力是指在汽车行驶时，由车轮接触路面而产生的制动力。
通常由车轮胎的摩擦力等因素产生。
(3)车轮驱动力：车轮驱动力是指在汽车行驶时，由发动机输出的动力转化成车轮胎上的推动力而产生的驱动力。
(4)阻力：汽车行驶过程中产生的一种负反作用，由车身空气阻力、轮胎摩擦力、悬挂摩擦力等产生。
汽车功率平衡方程式可以形式表达为：
P=Fd+Fw+Fr-Ft
其中：P表示汽车滑行性能；Fd表示发动机滑行制动力；Fw表示车轮制动力；Fr表示车轮驱动力；Ft表示阻力。
- 1 -。
1-5 功率平衡图
HuBei Automotive Industries Institute Dep. of Automobile
2 Gfu a C D Aua Giu a mua du 9549 3600 76140 3600 3600 dt 2 1 Gfua C D Aua Giua mua du 即 Pe ( )(kW ) T 3600 76140 3600 3600 dt
TtqT n
湖北汽车工业学院汽车工程系
HuBei Automotive Industries Institute Dep. of Automobile
一、汽车的功率平衡方程式
HBQY
物理意义：在汽车行驶的每一时瞬间，发 动机发出的功率始终等于机械传动损失与 全部运动阻力所消耗的功率。或者：驱动 轮得到的功率消耗在各项阻力功率上。
HuBei Automotive Industries Institute Dep. of Automobile
三、汽车功率平衡图的应用
HBQY
1、确定汽车的最高车速uamax 2、确定汽车的后备功率 3、确定发动机的负荷率
湖北汽车工业学院汽车工程系
HuBei Automotive Industries Institute Dep. of Automobile
湖北汽车工业学院汽车工程系
HuBei Automotive Industries Institute Dep. of Automobile
HBQY
小
结
1. 用功率平衡图的方法处理动力性问题显得麻烦，但 功率这一概念却能更好地概括汽车的动力性能。 2. 如果汽车的速度越高，遇到的阻力越大，阻力与车 速的乘积（阻力所消耗的功率）就越大；因此没有 足够的发动机功率，汽车的高速行驶是不可能的。 3. 如果从能量的观点出发，汽车的加速性能就是汽车 在单位时间里提高动能的能力；速度增长率越大， 动能增长越快，动力性能就越好；而汽车动能的增 长率是由汽车加速过程能发出的功率决定的。汽车 的爬坡速度同样也决定于功率。
汽车理论知识点
②δ—汽车旋转质量换算系数
1。3汽车的驱动力—行驶阻力平衡图与动力特性图
动力因素D指：驱动力和空气阻力的差值与汽车重力之比。
1.4汽车行驶的附着条件与汽车的附着率
1）附着力Fφ指：地面对轮胎切向反作用力的最大值.
2）附着条件:①后轮驱动时，附着条件是
6）等效坡度q：后驱动轮：前驱动轮：
1。5汽车的功率平衡
1）汽车的功率平衡指：汽车行驶的每一瞬间，发动机发出的功率始终等于机械传动损失功率与全部运动阻力所消耗的功率.
2）后备功率：发动机功率与滚动阻力和空气阻力消耗的发动机功率的差值是后备功率。
汽车的后备功率越大,汽车的动力性越好，但经济性越差.Ⅰ挡后备功率最大，Ⅴ挡经济性最好。
1）档位数越多，动力性与经济性越好.
2)传动系各挡的传动比大体按等比级数分配.
3)等比级数分配的优点：①换挡过程中，发动机工作范围都相同,加速时便于操纵；②充分利用发动机提供的功率，提高汽车的动力性；③便于和副变速器结合构成更多挡位的变速器。
3.5利用燃油经济性－加速时间曲线确定动力装置参数
C曲线：燃油经济性加速时间曲线。
2）滑动率s指：车轮接地处的滑动速度与车轮中心运动速度的比值。
-车轮中心的速度—无地面制动力时的车轮滚动半径
—车轮的角速度
一般S=15％-20%时制动效果最好
1纯滚动时,s=0；纯拖滑时，=0，s=100％；边滚边滑时，0<s〈100%。
2峰值附着系数φp：制动力系数的最大值。
3滑动附着系数φs:s=100％时的制动力系数。
2)I曲线:在各种附着系数的路面上制动时，要使前、后车轮同时抱死,前、后轮制动器制动力应满足的关系曲线.
汽车理论 汽车的功率平衡
Ft Ff Fw Fi Fj
Ttqigi 0T
r
Gf
cos
CD A 21.15
ua2
G sin
m du
dt
cos 1
sin tan i
Ttqigi 0T
r
Gf
CD A 21.15
ua2
Gi m du
dt
16
五、驱动力—行驶阻力平衡图
Ft Ff Fw Fi Fj
21
ig5=0.57
ua5
26
ig6=0.39
ua6
39
3300 70 29 43 61 85 99
159
5700 96 50 73 105 147 188
276
6200 90 55 80 115 160 205
300
4
P /kW
奥迪A4轿车功率平衡图
120
Pe1
100
Pe2
80
Pe3
60
Pe4
40
所示）， i0=6.333， r=0.317m，由 ua 0.377rn /(igi0 ) 可以对 应计算出 各 挡的ua，即可画出 Pe —ua 曲线。
n /(r min1)
800
P / kW
62
ig1=2.13
ua1
7
ig2=1.46
ua2
10
ig3=1.02
ua3
15
上， 画出Ff+FW=f (ua) 就是驱 动力行驶阻力平衡图。
这里的“行驶阻力”指的就是Ff+FW。
Ff
17
最高车速行驶时 Fi=0 Fj=0
Ft=Ff+Fw
一般情况下，并不需要以最高车速行驶。此时，
汽车理论名词解释与简答题
二． 名词解释1. 汽车的动力性:指在良好路面上直线行驶时由汽车受到的纵向外力决定的、所能达到的平均行驶速度。
评价指标：最高车速、加速时间及最大爬坡度2。
汽车的后备功率：将发动机功率Pe 与汽车经常遇到的阻力功率之差。
公式表示为3。
附着力：地面对轮胎切向反作用力的极限值4. 汽车功率平衡图：若以纵坐标表示功率，横坐标表示车速,将发动机功率、经常遇到的阻力功率对车速的关系曲线绘在坐标图上，即得功率平衡图。
5. 汽车的驱动力图:一般用根据发动机外特性确定的驱动力与车速之间的函数关系曲线Ft —Ua 来全面表示汽车的驱动力，称为汽车的驱动力图。
6. 最高车速:在水平良好的路面（混凝土或沥青）上汽车能达到的最高行驶车速。
7。
发动机特性曲线 ：将发动机的功率P e 、转矩以及燃油消耗率与发动机曲轴转速n 之间的函数关系以曲线表示，则此曲线称为发动机转速特性曲线或简称为发动机特性曲线。
8。
附着率：汽车直线行驶状态下，充分发挥驱动力作用时要求的最低附着系数.9. 等速百公里燃油消耗量：汽车在一定载荷下,以最高挡在水平良好路面上等速行驶100km 的燃油消耗量.10。
汽车的燃油经济性:在保证动力性的条件下,汽车以尽量少的燃油消耗量经济行驶的能力。
11。
等速百公里燃油消耗量曲线:常测出每隔10km/h 或20km/h 速度间隔的等速百公里燃油消耗量,然后在图上连成曲线12。
汽车比功率:单位汽车总质量具有的发动机功率13。
同步附着系数:(实际前后制动器制动力分配线）β线与(理想前后轮制动器制动力分配曲线）I 曲线交点处的附着系数0ϕ14. I 曲线: 前、后车轮同时抱死时前、后轮制动器制动力的关系曲线15. 制动效能：在良好路面上，汽车以一定初速制动到停车的制动距离或制动时汽车的减速度。
它是制动性能最基本的评价指标。
16。
汽车的制动性:汽车行驶时能在短距离内停车且维持行驶方向稳定性和在下长坡时能维持一定车速的能力17。
汽车的功率平衡
Pw )
ac bc ab
思考：后备功率与所使用 的挡位是否有关？
6
第五节 汽车的功率平衡
汽车的后备功率曲线
7
谢谢
8
第一章 汽车动力性
第五节 汽车的功率平衡
1
第五节 汽车的功率平衡
➢汽车行驶过程中，发动机发出的功率始终等于机械 传动损失功率与全部运动阻力所消耗的功率。
Pe
ua
T
F
Pe
ua
T
Ff Fw Fi Fj
Pe
1
T
Gfua 3600
CD Aua3 76
3600
du dt
ua /(km h1)
4
第五节 汽车的功率平衡
二、后备功率
发动机功率与滚动阻力 和空气阻力消耗的发动机 功率的差值是后备功率。
Pe
1
T
(Pf
Pw )
➢后备功率用于加速和
爬坡。
5
第五节 汽车的功率平衡
行驶中消耗的发动机功率
1
T
(Pf
Pw )
bc
发动机能提供的功率
Pe ac
后备功率
Pe
1
T
(Pf
2
第五节 汽车的功率平衡
一、功率平衡图
Pe —ua 及 (Pf + Pw )/t —ua 间的关系图。
例：已知奥迪A4轿车发动机及6个挡传动比的数据（如下表
所示）， i0=6.333， r=0.317m，由 ua 0.377rn /(igi0) 可以对 应计算出 各 挡的ua，即可画出 Pe —ua 曲线。
276
6200 90 55 80 115 160 205
300
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高速电主轴在卧式镗铣床上的应用 越来越 多，除 了主轴 速度和 精度大 幅提高 外，还 简化了 主轴箱 内部结 构，缩 短了制 造周期 ，尤其 是能进 行高速 切削， 电主轴 转速最 高可大10000r/min以 上。不 足之处 在于功 率受到 限制， 其制造 成本较 高，尤 其是不 能进行 深孔加 工。而 镗杆伸 缩式结 构其速 度有限 ，精度 虽不如 电主轴 结构， 但可进 行深孔 加工， 且功率 大，可 进行满 负荷加 工，效 率高， 是电主 轴无法 比拟的 。因此 ，两种 结构并 存，工 艺性能 各异， 却给用 户提供 了更多 的选择 。
高速铣削给落地式铣镗床带来了结构 上的变 化，主 轴箱居 中的结 构较为 普遍， 其刚性 高，适 合高速 运行。 滑枕驱 动结构 采用线 性导轨 ，直线 电机驱 动，这 种结构 是高速 切削所 必需的 ，国外 厂家在 落地式 铣镗床 上都已 采用， 国内同 类产品 还不
多见，仅在中小规格机床上采用线性 导轨。 高速加 工还对 环境、 安全提 出了更 高的要 求，这 又产生 了宜人 化生产 的概念 ，各厂 家都非 常重视 机床高 速运行 状态下 ，对人 的安全 保护与 可操作 性，将 操作台 、立柱 实行全 封闭式 结构， 既安全 又美观 。
当今，落地式铣镗床发展的最大特点是 向高速 铣削发 展，均 为滑枕 式(无 镗轴)结 构，并 配备各 种不同 工艺性 能的铣 头附件 。该结 构的优 点是滑 枕的截 面大， 刚性好 ，行程 长，移 动速度 快，便 于安装 各种功 能附件 ，主要 是高速 镗、铣 头、两 坐标
双摆角铣头等，将落地铣镗床的工艺 性能及 加工范 围达到 极致， 大大提 高了加 工速度 与效率 。
传统的铣削是通过镗杆进行加工， 而现代 铣削加 工，多 由各种 功能附 件通过 滑枕完 成，已 有替代 传统加 工的趋 势，其 优点不 仅是铣 削的速 度、效 率高， 更主要 是可进 行多面 体和曲 面的加 工，这 是传统 加工方 法无法 完成的 。因此 ，现在 ，很多 厂家都 竞相开 发生产 滑枕式 (无镗 轴)高速 加工中 心，在 于它的 经济性 ，技术 优势很 明显， 还能大 大提高 机床的 工艺水 平和工 艺范围 。同时 ，又提 高了加 工精度 和加工 效率。 当然， 需要各 种不同 型式的 高精密 铣头附 件作技 术保障 ，对其 要求也 很高。
汽车的后备功率 一定的速度等速行驶
节气门 某一开
度
阻力功(Pf Pw)/T
节气门全开
2022/3/23
后备功率
•☆档位不同时车速的范围不同，但是功率的
大小不变，只是各档的功率曲线对应的车速 位置不同。低档时车速低，速度变化区域窄 ；高档时车速高，所占速度变化区域大。 •☆滚动阻力功率在低速时近似为直线，而在 高速时是二次曲线（低速、货车！） •☆空气阻力功率曲线为三次函数 •☆在低速时以滚动阻力功率为主，而在高速 时以空气阻力功率为主。
发动机功率 Pe 阻力功率 (Pf+Pw)/ηT
车速ua
2022/3/23
发动机外特性曲线 （Pe ~ n）
ua=0.377nr/igi0
汽车功率平衡图
功率，kw
Pe
后备功率
I II III
IV
P f Pw
t
a
b
2022/3/23
部分油门开度
车速 ua，km/h
汽车功率平衡图
C
u' a
u a max
工艺特点
2022/3/23
卧式镗铣床运行速度越来越高，快速 移动速 度达
到25～30m/min，镗杆 最高转 速6000r/min。 而卧式 加工中 心的速 度更高 ，快速 移动高 达50m/min， 加速度5m/s2， 位置精 度0.008～0.01m m， 重复定 位精度 0.004～ 0.005mm。
落地式铣镗床铣刀
由于落地式铣镗床以加工大型零件 为主， 铣削工 艺范围 广，尤 其是大 功率、 强力切 削是落 地铣镗 床的一 大加工 优势， 这也是 落地铣 镗床的 传统工 艺概念 。而当 代落地 铣镗床 的技术 发展， 正在改 变传统 的工艺 概念与 加工方 法，高 速加工 的工艺 概念正 在替代 传统的 重切削 概念， 以高速 、高精 、高效 带来加 工工艺 方法的 改变， 从而也 促进了 落地式 铣镗床 结构性 改变和 技术水 平的提 高。
汽车的功率平衡
☆ 汽车在行驶时驱动力与行驶阻力平衡 ☆ 发动机输出功率也与行驶阻力功率平衡
功率平衡图 • 用纵坐标表示功率，横坐标表示车 速，将发动机功率与经常遇到的阻力功 率对车速的关系绘制在直角坐标图上， 就得到功率平衡图。
2022/3/23
Ft FfFwFiFj
T tiq g r i0T G co f s2 C D .1 A 1 u a 2 5 G si nm d du t
现在，又开发了一种可更换式主轴 系统， 具有一 机两用 的功效 ，用户 根据不 同的加 工对象 选择使 用，即 电主轴 和镗杆 可相互 更换使 用。这 种结构 兼顾了 两种结 构的不 足，还 大大降 低了成 本。是 当今卧 式镗铣 床的一 大创举 。电主 轴的优 点在于 高速切 削和快 速进给 ，大大 提高了 机床的 精度和 效率。
Pe Pt /T
Pt Ftua
P e1 T(3 Ga 6 f7 0 u C D A 6 0u a 1 33 G 4a 6 0 i0 u 3 m 0 6 ad d u 0 )u t0
f随车速ua的增大，Pf 的增加更快
Pw是车速ua的三次函 数
2022f/3/23 f0f1(1ua0) 0f4(1ua0)40